摘要:离子色谱法是一种以高效液为媒介的液相色谱法,在离子分析领域占据着极为重要的地位。离子色谱法在实践中的运用极为广泛,它能够对糖类、有机酸、有机碱,以及重金属等众多物质展开检测,其检测的灵敏度高、适应性好,结果的出具快速高效、准确精密。当前,离子色谱法已经被广泛的运用到我国的环境监测、食品卫生,石油化工,以及新兴的半导体等众多行业之中,并取得了极为显著的应用成效。本文从离子色谱法的内涵和分离机理入手,对离子色谱法在公共卫生检测中的应用要点展开了相应的分析与论述,以期能够推动离子色谱法在我国的标准化、专业化、现代化运用,为我国公共卫生事业的进步不断助力。
关键词:公共卫生检测;离子色谱法;应用要点
近年来,随着我国公共卫生事业的快速发展,在其中也暴露出来了一系列的固有问题,如牛奶的三聚氰胺问题、日常饮水安全问题、化工作业环境问题等等,这些都是与人们生活息息相关的民生问题。科学合理的运用离子色谱法展开相关物质的检测、分析,能够进一步明确物质构成的安全性,有效反映其中所存在的不利影响,从而对其进行有效的控制和治理。在新的时代背景下,展开对离子色谱法在公共卫生检测领域的应用研究,具有极为重要的现实意义。
一、离子色谱法概述
(一)离子色谱法的内涵
离子色谱法最早起源于美国,其全称Ion Chromatography,简称IC法。自1972年,美国人Small发明IC法以来,它在众多领域得到极为广泛的运用。离子色谱其实质上属于高效液相色谱的一种,它是HPLC的一个分支。离子色谱法主要是通过极性和弱极性化合物的分离来实现对物质对象的检测,它是色谱技术在离子型物质检测领域的一大重要创新,离子色谱法突破了高效液相色谱在初期发展中的一系列瓶颈和不足,它在保留高效液相色谱高准确性的基础上,操作更加的快捷便利,具有更好的选择性,能够实现对多组分的同时分离,被广泛的应用在环境检测、食品卫生、石油化工,以及生命科学和半导体学科等众多领域,且皆收获了可喜的成效。
(二)离子色谱法的分离机理
1、离子交换色谱
离子交换色谱中的离子交换过程就是其分离的方式。离子交换色谱的交换是基于离子基团之间的交换。离子交换色谱的分离是借助处于流动状态的液相,以及在基质上键合的离子所产生的分离。离子在交换分离中产生的变化性征和相互作用就是离子交换色谱的检测核心。其中检测的内容既包括离子间的相互作用,也包含部分非离子间的相互作用。这种离子交换色谱的作用机理可以应用于有机离子、无极阴离子和无极阳离子的分离。
2、离子排斥色谱
离子排斥色谱的核心作用反应是“相斥”,这种相斥主要发生在固定相和被分析物之间,其排斥的形式主要有以下三种:其一,Donnan排斥。其二,空间排斥,其三、吸附作用。其中Donnan排斥的适用范围最广,它指的是由于溶液中Donnan的存在,当电解质向离子交换树脂进行渗透是会出现被排斥的现象,这种Donnan排斥在强酸性的阳离子交换树脂中的反应最为强烈,因此在离子排斥色谱中强酸性的阳离子交换树脂往往被当作是固定相。离子排斥色谱主要运用在弱性的有机酸和无机酸的分离中且效果显著。
3、流动相离子色谱
流动相离子色谱的分离主要是由分析物在分析柱上的吸附作用所决定的。而分析物的选择则要依照流动相的组成内容和物质浓度来综合选定。在流动相的调节中,可以加入一定量的有机改进剂,及相应的离子对试剂,以此来保障流动相的固有效果。流动相离子色谱主要用于表面活性阴离子和阳离子,以及一定金属络合物的分离。
二、离子色谱法在公共卫生检测中的应用要点
(一)水质检验
随着人们健康生活意识的提升,对饮用水的水质要求也不断提高。对水质的检测主要集中在三个环节:第一,对水中阴离子种类及含量的检测。当前在饮用水的消毒处理中臭氧消毒技术占据着极为重要的位置,它能够显著改善水的质量,满足人们的日常饮水需求。但是臭氧消毒会产生将水中的氯离子Cl-、溴元素Br- 氧化成ClO2-、ClO3-、BrO3-,其中的溴酸盐存在致癌风险,而亚氯酸盐、氯酸盐不但有造成溶血性贫血的可能,同时还会造成男性精子数量和活力的下降。为此,学者李淑敏等发现,建立了有关饮用水溴酸盐的电导离子色谱测定法,能够对水中的溴酸盐浓度值进行精准的检测,灵敏度高、有效性好;第二,对水中阳离子种类和含量的检测。草甘膦是一种农业中常用的光谱除草剂,2006年的饮用水标准GB5742006规定其浓度限量为0.7mg/L,普通的液相色谱检测,对样品的前后处理和柱前柱后的衍生工作都有着极为严苛的要求,且其生产的化合物性质极为不稳定,一旦操作不当就会影响检测结果的准确性。为此,学者刘雨欣等采用离子色谱法对饮用水中的草甘膦进行直接测定,此方法不需要进行样品的预先处理,操作简便,结果精确;第三,对水中金属离子的检测。离子色谱法不仅能够有效对水中的金属离子进行分析,同时还可以检测到金属元素的不同氧化状态,且支持一次进样多重分析。尤其是近年来新型的混床离子交换柱的出现,更是大大提高了离子色谱对水中金属离子检测的有效性,能够有效测定水中的重金属过量问题。
(二)食品检验
在食品领域有两个谈虎色变的事件,一个是婴儿奶粉中的三聚氰胺,一个是地沟油的问题。三聚氰胺是一种有机化合物,其主要成分是三嗪类含氮杂环。它是一种常见的化工原料,不能直接用于食品领域。但是随着大头娃娃事件的爆发,婴儿奶粉中的三聚氰胺含量超标问题引起了多方关注。2008年起,我国的食药监总局就将三聚氰胺的检测设定为乳制品及含乳制品的必检项目。为此,学者李红艳等对乳制品及含乳制品的样品进行了冰乙酸溶液提取,并对其所产生提取物的沉淀蛋白展开了离子色谱分析,检测发现当采用Dionex Ionpae CS17作为分离柱时,可以有效的分离测定出样品中的三聚氰胺含量。该检测结果的精准度高,适用性广。而在食用油领域,学者张勇等发现,借助离子色谱法,能够对去离子水萃取后的油样进行有效的检测,地沟油的样品中会检测出乙酸根离子,且该离子的含量会随着油品中地沟油含量的增加而呈现线性上涨,因而可以有效的区分食用油的品质。
(四)职业卫生检验
在化工行业酸洗是极为重要的原材料处理工序,但是在酸洗的过程中会产生相应的酸蒸汽或酸雾,这些气体物质会对空气环境造成严重的污染,长期置身这样的工作场所会对劳动者的身体健康造成损害。为此,赵淑岚等学者创建了专门针对工作场所空气质量的四种无机酸(HNO3、H2SO4、HF、HCl)离子色谱测定方法,其中还创造性的采用硅胶管采样、溶剂解吸的检测方式,大大提高了对空气中无机酸检测的有效性,对室内空气的质量提升提供了有益参考。
结语
综上所述,不难看出,随着时代的发展,离子色谱法在我国公共卫生检测领域的使用也呈现出新的特点,面临新的机遇和挑战。与其他检测方式相比,离子色谱法具有灵敏、便捷、高效的显著优点。同时离子色谱法与其他分析仪器,如质谱仪、原子吸收光谱仪等的联合使用,使其能够在许多新的领域实现创新发展。当前,我国离子色谱法的检验标准也越来越规范和严格。笔者相信,在未来离子色谱法一定会在公共卫生检测领域获得更为长足的发展。
参考文献
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